PCB okablowanie jest bardzo ważne w całym projekcie PCB. Warto dowiedzieć się, jak uzyskać szybkie i wydajne okablowanie i sprawić, by okablowanie PCB wyglądało na wysokie. Posortowałem 7 aspektów, na które należy zwrócić uwagę w okablowaniu PCB, i przyjdź, aby sprawdzić pominięcia i wypełnić wakaty!

1. Wspólne przetwarzanie uziemienia obwodu cyfrowego i obwodu analogowego

Wiele płytek PCB nie jest już obwodami jednofunkcyjnymi (obwodami cyfrowymi lub analogowymi), ale składa się z mieszanki obwodów cyfrowych i analogowych. Dlatego konieczne jest uwzględnienie wzajemnych zakłóceń między nimi podczas okablowania, zwłaszcza zakłóceń na przewodzie uziemiającym. Częstotliwość obwodu cyfrowego jest wysoka, a czułość obwodu analogowego jest silna. W przypadku linii sygnałowej linia sygnału wysokiej częstotliwości powinna znajdować się jak najdalej od czułego urządzenia obwodu analogowego. W przypadku linii uziemienia cała płytka drukowana ma tylko jeden węzeł do świata zewnętrznego, więc problem wspólnego uziemienia cyfrowego i analogowego należy rozwiązać wewnątrz płytki drukowanej, a uziemienie cyfrowe i analogowe wewnątrz płytki są właściwie oddzielone i są nie połączone ze sobą, ale na interfejsie (takim jak wtyczki itp.) łączącym PCB ze światem zewnętrznym. Istnieje krótkie połączenie między masą cyfrową a masą analogową. Należy pamiętać, że istnieje tylko jeden punkt połączenia. Na płytce drukowanej występują również nietypowe masy, co jest uwarunkowane konstrukcją systemu.

2. Linia sygnałowa układana jest na warstwie elektrycznej (uziemienia)

W wielowarstwowym okablowaniu płytki drukowanej, ponieważ w warstwie linii sygnałowej pozostało niewiele przewodów, które nie zostały ułożone, dodanie kolejnych warstw spowoduje marnotrawstwo i zwiększy obciążenie produkcyjne, a koszt odpowiednio wzrośnie. Aby rozwiązać tę sprzeczność, możesz rozważyć okablowanie w warstwie elektrycznej (uziemienia). Warstwa mocy powinna być rozpatrywana jako pierwsza, a warstwa gruntu jako druga. Ponieważ najlepiej jest zachować integralność formacji.

3. Leczenie nóg łączących w przewodach o dużej powierzchni

W uziemieniu wielkopowierzchniowym (elektryczność) połączone są z nim nogi wspólnych elementów. Leczenie nóg łączących należy rozważyć kompleksowo. Pod względem wydajności elektrycznej lepiej jest połączyć podkładki nóg elementu z miedzianą powierzchnią. Istnieje kilka niepożądanych ukrytych zagrożeń związanych ze spawaniem i montażem komponentów, takich jak: ① Spawanie wymaga grzałek o dużej mocy. ②Wykonywanie wirtualnych połączeń lutowniczych jest łatwe. Dlatego zarówno parametry elektryczne, jak i wymagania procesowe są tworzone w krzyżowo wzorzystych podkładkach, zwanych osłonami cieplnymi, powszechnie znanymi jako podkładki termiczne (Thermal), dzięki czemu wirtualne połączenia lutownicze mogą być generowane z powodu nadmiernego nagrzewania przekroju podczas lutowania. Seks jest znacznie ograniczony. Przetwarzanie nogi zasilającej (masy) płyty wielowarstwowej jest takie samo.

4. Rola systemu sieciowego w okablowaniu

W wielu systemach CAD okablowanie jest określane na podstawie systemu sieciowego. Siatka jest zbyt gęsta i ścieżka się zwiększyła, ale krok jest zbyt mały, a ilość danych w polu jest zbyt duża. Nieuchronnie będzie to wiązało się z wyższymi wymaganiami dotyczącymi przestrzeni dyskowej urządzenia, a także szybkości obliczeniowej produktów elektronicznych opartych na komputerze. Duży wpływ. Niektóre ścieżki są nieprawidłowe, na przykład te zajmowane przez podkładki nóg elementu lub przez otwory montażowe i otwory stałe. Zbyt rzadkie sieci i zbyt mała liczba kanałów mają duży wpływ na tempo dystrybucji. Musi więc istnieć rozsądny system sieciowy do obsługi okablowania. Odległość między nogami standardowych komponentów wynosi 0.1 cala (2.54 mm), więc podstawa systemu siatki jest zwykle ustawiona na 0.1 cala (2.54 mm) lub całkowitą wielokrotność mniejszą niż 0.1 cala, na przykład: 0.05 cala, 0.025 cale, 0.02 cala itp.

5. Traktowanie zasilania i przewodu uziemiającego

Nawet jeśli okablowanie w całej płytce PCB jest wykonane bardzo dobrze, zakłócenia spowodowane niewłaściwym rozważeniem zasilania i przewodu uziemiającego zmniejszą wydajność produktu, a czasami nawet wpłyną na skuteczność produktu. Dlatego okablowanie przewodu zasilającego i przewodu uziemiającego należy traktować poważnie, a zakłócenia generowane przez przewód zasilający i przewód uziemiający powinny być zminimalizowane, aby zapewnić jakość produktu. Każdy inżynier zajmujący się projektowaniem produktów elektronicznych rozumie przyczynę szumu między przewodem uziemiającym a przewodem zasilającym, a teraz wyrażane jest tylko zmniejszone tłumienie szumów: dobrze wiadomo, że dodaje się szum między zasilaczem a uziemieniem drut. Kondensator lotosu. Poszerz szerokość przewodów zasilających i uziemiających tak bardzo, jak to możliwe, najlepiej przewód uziemiający jest szerszy niż przewód zasilający, ich związek jest następujący: przewód uziemiający „przewód zasilający” przewód sygnałowy, zwykle szerokość przewodu sygnałowego wynosi: 0.2 ~ 0.3 mm, najlepsza szerokość może osiągnąć 0.05 ～0.07 mm, przewód zasilający ma 1.2 2.5 mm. W przypadku płytki drukowanej obwodu cyfrowego można użyć szerokiego przewodu uziemiającego w celu utworzenia pętli, to znaczy można użyć siatki uziemiającej (nie można użyć uziemienia obwodu analogowego w ten sposób). Jako przewód uziemiający zastosowano dużą powierzchnię warstwy miedzi, która nie jest stosowana na płytce drukowanej. Podłączony do ziemi jako przewód uziemiający we wszystkich miejscach. Lub może być wykonany w płytkę wielowarstwową, a przewody zasilające i uziemiające zajmują po jednej warstwie.

6. Kontrola reguł projektowych (DRC)

Po wykonaniu projektu okablowania należy dokładnie sprawdzić, czy projekt okablowania jest zgodny z zasadami sformułowanymi przez projektanta, a jednocześnie należy potwierdzić, czy ustalone zasady spełniają wymagania procesu produkcji płytek drukowanych . Ogólna kontrola obejmuje następujące aspekty: linia i linia, linia Czy odległość między podkładką komponentu, linią i otworem przelotowym, podkładką komponentu i otworem przelotowym oraz otworem przelotowym i przelotowym jest rozsądna i czy spełnia wymagania produkcyjne. Czy szerokość linii zasilającej i linii uziemienia jest odpowiednia i czy istnieje ścisłe sprzężenie między linią zasilania a linią uziemienia (niska impedancja falowa)? Czy na płytce drukowanej jest miejsce, w którym można poszerzyć przewód uziemiający? Niezależnie od tego, czy zostały podjęte najlepsze środki dla kluczowych linii sygnałowych, takich jak najkrótsza długość, dodawana jest linia ochronna, a linia wejściowa i linia wyjściowa są wyraźnie oddzielone. Czy istnieją oddzielne przewody uziemiające dla obwodu analogowego i obwodu cyfrowego. Czy grafika (taka jak ikony i adnotacje) dodana do PCB spowoduje zwarcie sygnału. Zmodyfikuj niektóre niepożądane kształty linii. Czy na PCB jest linia technologiczna? Czy soldermaska ​​spełnia wymagania procesu produkcyjnego, czy rozmiar soldermaski jest odpowiedni oraz czy logo postaci jest naciśnięte na podkładce urządzenia, aby nie wpłynąć na jakość sprzętu elektrycznego. Niezależnie od tego, czy krawędź zewnętrznej ramy warstwy uziemienia zasilania na płytce wielowarstwowej jest zmniejszona, jeśli folia miedziana warstwy uziemienia zasilania jest odsłonięta na zewnątrz płytki, łatwo jest spowodować zwarcie.

7. Przez projekt

Via jest jednym z ważnych elementów wielowarstwowych płytek PCB, a koszt wiercenia zwykle stanowi od 30% do 40% kosztów produkcji PCB. Mówiąc najprościej, każdy otwór na płytce drukowanej można nazwać przelotką. Z punktu widzenia funkcji przelotki można podzielić na dwie kategorie: jedna służy do połączeń elektrycznych między warstwami; drugi służy do mocowania lub pozycjonowania urządzeń. Pod względem procesu, przelotki dzielą się generalnie na trzy kategorie, a mianowicie przelotki ślepe, przelotki zakopane i przelotki przelotowe.

Otwory zaślepiające znajdują się na górnej i dolnej powierzchni płytki drukowanej i mają określoną głębokość. Służą do łączenia linii powierzchni i leżącej poniżej linii wewnętrznej. Głębokość otworu zwykle nie przekracza określonego współczynnika (apertury). Zakopany otwór odnosi się do otworu połączeniowego znajdującego się w wewnętrznej warstwie płytki drukowanej, która nie sięga do powierzchni płytki drukowanej. Wspomniane powyżej dwa rodzaje otworów znajdują się w wewnętrznej warstwie płytki drukowanej i są zakończone procesem formowania otworów przelotowych przed laminowaniem, a kilka warstw wewnętrznych może na siebie nachodzić podczas formowania przelotki. Trzeci typ to otwór przelotowy, który przechodzi przez całą płytkę drukowaną i może być używany do połączeń wewnętrznych lub jako otwór pozycjonujący do montażu komponentów. Ponieważ otwór przelotowy jest łatwiejszy do wykonania w procesie, a koszt jest niższy, jest on stosowany w większości płytek drukowanych zamiast dwóch pozostałych rodzajów otworów przelotowych. Poniższe otwory przelotowe, o ile nie określono inaczej, są uważane za otwory przelotowe.

1. Z punktu widzenia projektu przelotka składa się głównie z dwóch części, jedna to otwór w środku, a druga to obszar podkładki wokół otworu. Rozmiar tych dwóch części określa rozmiar przelotki. Oczywiście, w szybkich projektach PCB o dużej gęstości, projektanci zawsze mają nadzieję, że im mniejszy jest otwór przelotowy, tym lepiej, dzięki czemu na płytce można pozostawić więcej miejsca na okablowanie. Ponadto im mniejsza przelotka, tym sama pojemność pasożytnicza. Im jest mniejszy, tym bardziej nadaje się do szybkich torów. Jednak zmniejszenie rozmiaru otworu powoduje również wzrost kosztów, a rozmiaru przelotek nie można zmniejszać w nieskończoność. Jest to ograniczone przez technologie procesowe, takie jak wiercenie i platerowanie: im mniejszy otwór, tym więcej wiercenia Im dłużej trwa otwór, tym łatwiej jest odchylić się od położenia środkowego; a gdy głębokość otworu przekracza 6-krotność średnicy wierconego otworu, nie można zagwarantować, że ściana otworu może być równomiernie pokryta miedzią. Na przykład grubość (głębokość otworu) normalnej 6-warstwowej płytki PCB wynosi około 50Mil, więc minimalna średnica wiercenia, jaką mogą zapewnić producenci PCB, może osiągnąć tylko 8Mil.

Po drugie, pasożytnicza pojemność samej przelotki ma pasożytniczą pojemność do ziemi. Jeśli wiadomo, że średnica otworu izolacyjnego w warstwie uziemiającej przelotki wynosi D2, średnica podkładki przelotki wynosi D1, a grubość płytki PCB wynosi T, Stała dielektryczna podłoża płytki wynosi ε, a pasożytnicza pojemność przelotki wynosi w przybliżeniu: C=1.41εTD1/(D2-D1) Głównym efektem pasożytniczej pojemności przelotki na obwód jest wydłużenie czasu narastania sygnału i zmniejszenie prędkości obwodu.

3. Pasożytnicza indukcyjność przelotek Podobnie, w przelotkach występują pasożytnicze indukcyjności wraz z pasożytniczymi pojemnościami. W projektowaniu szybkich obwodów cyfrowych uszkodzenia spowodowane przez pasożytnicze indukcyjności przelotek są często większe niż wpływ pasożytniczej pojemności. Jego pasożytnicza indukcyjność szeregowa osłabi wkład kondensatora obejściowego i osłabi efekt filtrowania całego systemu elektroenergetycznego. Możemy po prostu obliczyć przybliżoną indukcyjność pasożytniczą przelotki za pomocą następującego wzoru: L=5.08h[ln(4h/d)+1] gdzie L oznacza indukcyjność przelotki, h to długość przelotki, a d jest środkiem Średnica otworu. Ze wzoru wynika, że ​​średnica przelotki ma mały wpływ na indukcyjność, a długość przelotki ma największy wpływ na indukcyjność.

4. Poprzez projekt w szybkiej płytce drukowanej. Poprzez powyższą analizę pasożytniczych cech przelotek, widzimy, że w szybkich projektach PCB pozornie proste przelotki często przynoszą wielkie negatywy w projektowaniu obwodów. efekt.